前言:什么是HMI?HMI(Human Machine Interface)是“人機(jī)接口”(又稱人機(jī)界面)。人機(jī)界面是系統(tǒng)和用戶之間進(jìn)行交互和信息交換的媒介,可實(shí)現(xiàn)信息內(nèi)部形式與人類可以接受形式之間的轉(zhuǎn)換。
工業(yè)4.0時(shí)代,人機(jī)交互帶來(lái)的改變
工業(yè)HMI被稱為工業(yè)人機(jī)交互界面,工業(yè)觸摸屏是通過(guò)觸摸式工業(yè)顯示器把人和機(jī)器連為一體的智能化界面,它替代傳統(tǒng)控制按鈕和指示燈的智能化操作顯示終端。
伴隨工業(yè)4.0的迅猛發(fā)展,工業(yè)HMI以方便、快捷、表現(xiàn)力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)嶄露頭角,逐漸成為工業(yè)日常應(yīng)用之一,是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備。
什么是工業(yè)HMI?
工業(yè)HMI由硬件和軟件兩部分組成,硬件部分包括處理器(一般為ARM、X86、單片機(jī)等)、顯示單元(顯示器、顯示屏等)、輸入單元(鍵盤、鼠標(biāo)、U盤等)、通訊接口(RS232、RS485、CAN、網(wǎng)口等)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元(NAND FLASH、eMMC、SD卡、SATA等)等,其中處理器的性能決定了HMI產(chǎn)品的性能高低,是HMI的核心單元。根據(jù)HMI的產(chǎn)品等級(jí)不同,處理器可分別選用8位、16位、32位的處理器。HMI軟件一般分為兩部分,即運(yùn)行于HMI硬件中的系統(tǒng)軟件和運(yùn)行于PC機(jī)Windows操作系統(tǒng)下的畫面組態(tài)軟件。使用者先使用HMI的畫面組態(tài)軟件制作“工程文件”,再通過(guò)PC機(jī)和HMI產(chǎn)品的串行通訊口,把編制好的“工程文件”下載到HMI的處理器中運(yùn)行。
工業(yè)HMI的應(yīng)用
工業(yè)HMI的基本功能
一般而言,HMI系統(tǒng)必須有幾項(xiàng)基本的能力:
(1)實(shí)時(shí)的資料趨勢(shì)顯示——把擷取的資料立即顯示在屏幕上。
(2)自動(dòng)記錄資料——自動(dòng)將資料儲(chǔ)存至數(shù)據(jù)庫(kù)中,以便日后查看。
(3)歷史資料趨勢(shì)顯示——把數(shù)據(jù)庫(kù)中的資料作可視化的呈現(xiàn)。
(4)報(bào)表的產(chǎn)生與打印——能把資料轉(zhuǎn)換成報(bào)表的格式,并能夠打印出來(lái)。
(5)圖形接口控制——操作者能夠透過(guò)圖形接口直接控制機(jī)臺(tái)等裝置。
(6)警報(bào)的產(chǎn)生與記錄——使用者可以定義一些警報(bào)產(chǎn)生的條件,比方說(shuō)溫度過(guò)度或壓力超過(guò)臨界值,在這樣的條件下系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生警報(bào),通知作業(yè)員處理。
工業(yè)HMI選型指標(biāo)
(1) 顯示屏尺寸及色彩,分辨率;
(2) HMI的處理器速度性能;
(3) 輸入方式:觸摸屏或薄膜鍵盤;
(4) 畫面存貯容量;
(5) 通訊口種類及數(shù)量,是否支持打印功能等;
(6) 是否自帶所要聯(lián)機(jī)設(shè)備(如PLC)的驅(qū)動(dòng)程序等。
工業(yè)HMI選型推薦
基于以上指標(biāo)及性能,本文推薦工業(yè)HMI客戶使用我司基于TI Sitara系列AM3352/54/59的設(shè)計(jì)的工業(yè)級(jí)郵票孔核心板——SOM-TL335x-S。
推薦理由:
(1) 處理器性能高
核心板基于TI Sitara系列32位 AM3352/54/59處理器設(shè)計(jì),采用ARM Cortex-A8架構(gòu),主頻高達(dá)800HMz/1GHz。
(2) 顯示分辨率高
AM335x最高支持分辨率2048x2048,且擁有3D圖形加速器。
圖 2 AM335x處理器功能框圖
(3) 支持多尺寸顯示屏
我司SOM-TL335x-S核心板支持7寸LCD顯示屏及12.1寸LVDS顯示屏。
圖 3 7英寸LCD顯示屏
圖 4 12.1英寸LVDS顯示屏
(4) 存儲(chǔ)容量大
SOM-TL335x-S核心板支持4/8GByte eMMC或者512MByte/1GByte NAND FLASH,且引出SD總線,可外接SD卡。
(5) 通訊口數(shù)量及種類豐富
SOM-TL335x-S核心板引出:
以上接口均在TL335x-EVM-S評(píng)估板中引出,并提供相應(yīng)測(cè)試Demo,且客戶購(gòu)買產(chǎn)品后提供底板PCB、原理圖等硬件資料,讓客戶設(shè)計(jì)更方便、快捷。
(6) 供貨、成本優(yōu)勢(shì)
SOM-TL335x-S核心板在主流的HMI處理器中具有價(jià)格優(yōu)勢(shì),大大降低客戶產(chǎn)品的整體成本,且芯片貨源充足。
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